显示设备控制装置和显示系统的制作方法

1.本实用新型涉及显示设备技术领域，尤其涉及一种显示设备控制装置和显示系统。


背景技术：

2.虚拟现实(virtual reality，vr)设备是综合利用计算机图形系统和各种现实及控制等接口设备，在计算机上生成的、可交互的三维环境中提供沉浸感觉的设备。头戴式显示设备是虚拟现实设备的一种，其广泛应用于教育领域，通过显示屏和扬声器能够引导学生进行学习，学生佩戴头戴式显示设备进行教学，能够产生一种身临其境的感觉，从而加深学习印象，提高学习效率。
3.现有的头戴式显示设备应用于教学活动时，需要用户手动开机后，老师将教学数据通过服务器传输至头戴式显示设备，用户开始上课。当头戴式显示设备数量较多时，由于用户的开机时间不一致或用户忘记开机等原因，可能导致上课的准备时间较长、效率比较低且用户体验较差。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种显示设备控制装置和显示系统，以实现对多个头戴式显示设备一键开机，减少用户操作，提升使用效率和用户体验。
5.第一方面，本实用新型实施例提供了一种显示设备控制装置，所述装置包括：
6.至少一个供电单元，包括第一接口；
7.至少一个头戴式显示设备，包括第二接口，被配置为从所述第一接口接收电信号；
8.电源控制器，用于控制所述供电单元的工作状态，所述工作状态包括通电状态和断电状态；
9.其中，所述头戴式显示设备被配置为在关机状态下，响应于通过所述第二接口检测到所述供电单元为由断电状态切换为通电状态，切换为开机状态。
10.在一些实施例中，所述装置还包括：
11.第一按键，被配置为响应于被触发，向所述电源控制器发送第一控制信号；
12.其中，所述电源控制器被配置为响应于接收到第一控制信号，控制所述至少一个供电单元的工作状态切换为通电状态。
13.在一些实施例中，所述装置还包括：
14.第二按键，被配置为响应于被触发，向所述电源控制器发送第二控制信号；
15.其中，所述电源控制器被配置为响应于接收到第二控制信号，获取各个头戴式显示设备的充电状态。
16.在一些实施例中，所述装置还包括：
17.控制设备，被配置为向所述电源控制器发送控制信号，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号；
18.其中，所述第一控制信号用于控制所述电源控制器控制所述至少一个供电单元的工作状态切换为通电状态，所述第二控制信号用于控制所述电源控制器获取各个头戴式显示设备的充电状态。
19.在一些实施例中，所述充电状态包括正在充电和充电完成；
20.其中，所述电源控制器被配置为响应于所述头戴式显示设备的充电状态为充电完成，控制对应的供电单元切换为断电状态。
21.在一些实施例中，所述头戴式显示设备被配置为响应于由关机状态切换为开机状态，通过无线网络连接服务器。
22.在一些实施例中，所述电源控制器被配置为以有线或无线方式向所述供电单元发送开关信号，以控制所述供电单元的工作状态。
23.在一些实施例中，所述电源控制器被配置为通过接收所述头戴式显示设备上报的信息，以获取所述充电状态。
24.在一些实施例中，所述供电单元还用于获取所述头戴式显示设备的充电状态；
25.其中，所述电源控制器被配置为通过接收所述供电单元发送的信息，以获取所述充电状态。
26.第二方面，本实用新型实施例提供了一种显示系统，所述显示系统包括：
27.如第一方面所述的显示设备控制装置；
28.服务器，与所述显示设备控制装置通信连接，被配置为向所述显示设备控制装置发送显示数据。
29.本实用新型实施例的技术方案通过供电单元为头戴式显示设备供电，并将头戴式显示设备配置为上电开机，通过电源控制器控制供电单元工作状态，使得供电单元在通电状态下头戴式显示设备自动开机。由此，可以实现对显示设备控制装置中的多个头戴式显示设备进行一键开机，减少用户操作，提升使用效率和用户体验。
附图说明
30.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
31.图1是本实用新型实施例的显示系统示意图；
32.图2是本实用新型第一实施例的显示设备控制装置的电路图；
33.图3是本实用新型实施例的供电单元的电路图；
34.图4是本实用新型第二实施例的显示设备控制装置的电路图。
具体实施方式
35.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
36.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
37.同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
38.除非上下文明确要求，否则在说明书的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
39.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
40.图1是本实用新型实施例的显示系统示意图。如图1所示，本实施例的显示系统包括显示设备控制装置1和服务器2。所述显示设备控制装置1和服务器2之间通信连接。
41.在本实施例中，在进行上课时，用户通过显示设备控制装置1输入登录信息，并向服务器2发送，所述登录信息包括账号和密码等信息。服务器2接收到登录信息后，对用户身份进行验证。如果验证通过，向显示设备控制装置1发送显示数据。显示设备控制装置1接收到显示数据后，通过头戴式显示设备将显示数据显示。
42.其中，显示设备控制装置1和服务器2之间的通信可以通过gsm(global system for mobile communications，全球移动通信系统)、gprs(general packet radio service，通用无线分组业务)、emtc(lte enhanced mto，增强机器类通信)、nb-iot(narrow band internet of things，窄带物联网)等技术实现。
43.图2是本实用新型第一实施例的显示设备控制装置的电路图。如图2所示，本实施例的显示设备控制装置1包括第一按键11、第二按键12、电源控制器13、供电单元14a、供电单元14b、供电单元14c、供电单元14d、、头戴式显示设备15a、头戴式显示设备15b、头戴式显示设备15c、头戴式显示设备15d。
44.其中，所述第一按键以有线或无线的方式连接所述电源控制器，被配置为响应于被触发，向所述电源控制器发送第一控制信号。
45.所述第二按键以有线或无线的方式连接所述电源控制器，被配置为响应于被触发，向所述电源控制器发送第二控制信号。
46.其中，所述第一控制信号和所述第二控制信号可以为数字信号，也可以为模拟信号。当所述第一控制信号和所述第二控制信号可以为数字信号时，所述第一按键和所述第二按键与所述电源控制器通信连接，当所述第一按键和所述第二按键被用户触发时，产生数字信号，并发送至所述电源控制器。当所述第一控制信号和所述第二控制信号可以为模拟信号时，所述第一按键和所述第二按键可以设置为开关电路，与所述电源控制器电连接，当所述第一按键和所述第二按键被用户触发时，产生模拟信号，并传输至所述电源控制器。
47.进一步地，当所述第一控制信号和所述第二控制信号可以为数字信号时，所述第一按键和所述第二按键与所述电源控制器之间的通信连接可以通过无线或有线的方式实现，本实用新型实施例对此不做限制。
48.在一个可选的实现方式中，当所述第一控制信号和所述第二控制信号可以为数字信号时，所述第一按键和所述第二按键与所述电源控制器之间的通信连接为有线连接。所
述有线连接可以通过can(controller area network，控制器局域网络)、lin(local interconnect network，局域互联网络)、rs-485、uart(universal asynchronous receiver/transmitter，通用异步收发器)等总线接口实现。其中，can是iso国际标准化组织的串行通信协议。lin(总线是基于uart/sci(通用异步收发器/串行接口)的低成本串行通讯协议，主要用于传感器和控制器的串行通信。rs-485总线标准是工业中(考勤，监控，数据采集系统)使用非常广泛的双向、平衡传输标准接口，支持多点连接。uart是一种通用串行数据总线，用于异步通信，该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。
49.在另一个可选的实施方式中，当所述第一控制信号和所述第二控制信号可以为数字信号时，所述第一按键和所述第二按键与所述电源控制器之间的通信连接为无线连接。其中，所述无线连接可以通过蓝牙、wi-fi、nb-iot、lora或zigbee等无线网络。其中，蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术，具有传输范围大、穿透性强、抗干扰性强、功耗低、成本低等优势。wi-fi是一种无线通信技术，且在日常生活中被广泛应用，因此，不需要额外的硬件设施节课实现通信连接。nb-iot(窄带物联网，narrow band internet of things)具有广覆盖、低功耗和更低模块成本等特点。lora是lpwan(低功耗广域网，low power wide area network)的一种，是美国semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案，具有远距离、低功耗、多节点和低成本等特点。zigbee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率和低成本的双向无线通讯技术。
50.在本实施例中，所述电源控制器与所述供电单元连接，被配置为向所述供电单元发送开关信号，以控制所述供电单元的工作状态。其中，所述工作状态包括通电状态和断电状态。
51.进一步地，所述电源控制器被配置为响应于接收到第一控制信号，控制所述供电单元的工作状态由断电状态切换为通电状态。响应于接收到第二控制信号，获取各个头戴式显示设备的充电状态。
52.在本实施例中，所述供电单元用于为所述头戴式显示设备供电。其中，所述供电单元包括至少一个第一接口，头戴式显示设备包括至少一个第二接口，所述第一接口与所述第二接口的形状相匹配，以使得所述供电单元与头戴式显示设备可以通过第一接口和所述第二接口电连接。
53.应理解，在图2所示的实施例中，以所述供电单元的数量为4个为例进行说明，但本实用新型实施例对所述供电单元的数量不做限制，其可以为一个，也可以为两个或两个以上。同时，以每一个供电单元连接一个头戴式显示设备为例进行说明，但本实用新型实施例对此同样不做限制，一个供电单元也可以连接多个头戴式显示设备。
54.其中，图3是本实用新型实施例的供电单元的电路图。在图3所示的实施例中，所述供电单元包括电源p、继电器k、第一接口141、控制电路142。
55.其中，电源p、继电器k、第一接口141串联，控制电路142被配置为控制所述继电器的导通或关断。
56.具体地，所述控制电路与所述电源控制器连接，当所述控制电路接收到第一控制信号时，控制所述继电器k导通，以使得所述电源p为所述第一接口供电。当所述控制电路接收到第二控制信号时，控制所述继电器k关断，以使得第一接口断电。
57.其中，继电器是一种电控制器件，是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在
电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”，故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
58.在本实施例中，所述电源p可以为220v或380v的外部交流电源，也可以通过电池实现。
59.在一个可选的实现方式中，所述供电单元通过有线的方式为所述头戴式显示设备供电。其中，所述第一接口和所述第二接口可以为接触式、插入式等方式实现。
60.在另一个可选的实现方式中，所述供电单元通过无线的方式为所述头戴式显示设备供电。其中，所述第一接口为无线发射线圈，所述第二接口为无线接收线圈，由此，可以实现无线充电。
61.在本实施例中，所述电源控制器还被配置为响应于接收到第二控制信号，获取各个头戴式显示设备的充电状态，所述充电状态包括正在充电和充电完成。
62.在一个可选的实现方式中，所述电源控制器被配置为通过接收所述头戴式显示设备上报的信息，以获取所述充电状态。具体地，当上课完成时，用户按下第二按键，以向所述电源控制器发送第二控制信号，以触发电源控制器获取所述头戴式显示设备的充电状态。同时，当上课完成时，使用者会将所述头戴式显示设备放置在对应的位置，以使得所述头戴式显示设备的第二接口与所述供电单元的第一接口连接，以实现所述供电单元为所述头戴式显示设备充电。其中，所述头戴式显示设备可以设置为在充电过程中，每个预定时长(例如30秒或1分钟)向所述电源控制器发送一次电量值，和/或，所述头戴式显示设备也可以设置为当充电完成时向所述电源控制器发送充电完成信号。由此，所述电源控制器可以通过接收到所述头戴式显示设备发送的信息确定所述头戴式显示设备的充电状态。
63.其中，所述供电单元可以通过无线方式向所述电源控制器发送信号。所述无线方式包括，通过蓝牙、wi-fi(无线上网)等向所述电源控制器发送信号。
64.在另一个可选的实现方式中，所述电源控制器被配置为通过供电单元获取所述头戴式显示设备的充电状态。具体地，当上课完成时，用户按下第二按键，以向所述电源控制器发送第二控制信号，以触发电源控制器获取所述头戴式显示设备的充电状态。同时，当上课完成时，使用者会将所述头戴式显示设备放置在对应的位置，以使得所述头戴式显示设备的第二接口与所述供电单元的第一接口连接，以实现所述供电单元为头戴式显示设备充电。其中，所述供电单元可以通过采样充电电流和/或充电电压以获取所述头戴式显示设备的充电状态。
65.进一步地，所述电源控制器还被配置为响应于所述头戴式显示设备充电完成，控制对应的供电单元断电。由此，可以减少供电单元的功耗，避免触电等意外情况发生。
66.应理解，图3所示的供电单元仅为本实用新型实施例所提供的一个示例，本实用新型实施例对供电单元的结构和功能不做限制，其也可以通过其它方式实现。例如，所述供电单元还包括整流电路、滤波电路、直流-直流变换器等，以对外部输入的220v或380v的交流电信号经过处理后输出。又例如，所述供电单元还包括应急电源，被配置为响应于检测到外部电源断电，开启所述应急电源进行供电。
67.由此，通过将头戴式显示设备设置为上电开机，当上课时，用户按下第一按键，第
一按键生成第一控制信号并向电源控制器发送。电源控制器接收到第一控制信号时，控制供电单元通电，以使得与所述供电单元连接的头戴式显示设备上电开机，实现一键上课，减少用户操作，提升使用效率和用户体验。当下课时，将头戴式显示设备放在对应的位置，以使得供电单元为所述头戴式显示设备充电，同时，用户按下第二按键，第二按键生成第二控制信号并向电源控制器发送。电源控制器接收到第二控制信号时，获取头戴式显示设备的充电状态，当检测到充电完成时，控制供电单元断电，可以减少供电单元的功耗，避免触电等意外情况发生。
68.本实用新型实施例通过供电单元为头戴式显示设备供电，并将头戴式显示设备配置为上电开机，通过电源控制器控制供电单元工作状态，使得供电单元在通电状态下头戴式显示设备自动开机。由此，可以实现对显示设备控制装置中的多个头戴式显示设备进行一键开机，减少用户操作，提升使用效率和用户体验。
69.图4是本实用新型第二实施例的显示设备控制装置的电路图。如图4所示，本实施例的显示设备控制装置1包括控制设备16、电源控制器13、供电单元14a、供电单元14b、供电单元14c、供电单元14d、、头戴式显示设备15a、头戴式显示设备15b、头戴式显示设备15c、头戴式显示设备15d。
70.在本实施例中，所述控制设备为人机交互设备，可以接收用户输入的指令，也可以向用户展示相关信息。
71.在一个可选的实现方式中，所述控制设备包括显示器以及输入设备，其中，输入设备可以通过键盘、鼠标等实现。
72.在另一个可选的实现方式中，所述控制设备包括触摸屏，用户可以通过触摸屏幕的方式实现人机交互。
73.进一步地，所述控制设备通过显示器或触摸屏展示第一控件和第二控件，所述第一控件为上课按键，所述第二控件为下课按键。
74.其中，当所述第一控件被点击时，控制设备向电源控制器发送第一控制信号，当所述第二控件被点击时，控制设备向电源控制器发送第二控制信号。其中，电源控制器接收到第一控制信号或第二控制信号后，具体的处理流程如图3所示的第一实施例类似，本实用新型实施例在此不再赘述。
75.需要说明的是，控制设备或电源控制器还包括存储器和处理器等通用的计算机硬件结构，所述存储器和处理器之间通过总线连接。其中，存储器适于存储处理器可执行的指令或程序。处理器可以是独立的微处理器，也可以是一个或者多个微处理器集合。由此，处理器通过执行存储器所存储的指令，从而实现与服务器的交互、对电源控制器的控制以及对于其它装置的控制等。
76.其中，所述处理器可以通过mcu(microcontroller unit，微控制单元)、plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)、fpga(field－programmable gate array，现场可编程门阵列)、dsp(digital signal processor，数字信号处理器)或asic(application specific integrated circuit，专用集成电路)来实现。
77.由此，通过将头戴式显示设备设置为上电开机，当上课时，用户按下第一按键，第一按键生成第一控制信号并向电源控制器发送。电源控制器接收到第一控制信号时，控制供电单元通电，以使得与所述供电单元连接的头戴式显示设备上电开机，实现一键上课，减
少用户操作，提升使用效率和用户体验。当下课时，将头戴式显示设备放在对应的位置，以使得供电单元为所述头戴式显示设备充电，同时，用户按下第二按键，第二按键生成第二控制信号并向电源控制器发送。电源控制器接收到第二控制信号时，获取头戴式显示设备的充电状态，当检测到充电完成时，控制供电单元断电，可以减少供电单元的功耗，避免触电等意外情况发生。
78.本实用新型实施例通过供电单元为头戴式显示设备供电，并将头戴式显示设备配置为上电开机，通过电源控制器控制供电单元工作状态，使得供电单元在通电状态下头戴式显示设备自动开机。由此，可以实现对显示设备控制装置中的多个头戴式显示设备进行一键开机，减少用户操作，提升使用效率和用户体验。
79.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。